DE2511340A1 - Thermoionischer emitter aus lanthanstrontiumvanadaten - Google Patents

Thermoionischer emitter aus lanthanstrontiumvanadaten

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Publication number
DE2511340A1
DE2511340A1 DE19752511340 DE2511340A DE2511340A1 DE 2511340 A1 DE2511340 A1 DE 2511340A1 DE 19752511340 DE19752511340 DE 19752511340 DE 2511340 A DE2511340 A DE 2511340A DE 2511340 A1 DE2511340 A1 DE 2511340A1
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DE
Germany
Prior art keywords
emitter
vanadata
lanthanstrontium
thermoionic
strontium
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Pending
Application number
DE19752511340
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English (en)
Inventor
Michael Prof Sayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canadian Patents and Development Ltd
Original Assignee
Canadian Patents and Development Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/13—Solid thermionic cathodes
    • H01J1/14—Solid thermionic cathodes characterised by the material
    • H01J1/144—Solid thermionic cathodes characterised by the material with other metal oxides as an emissive material

Description

PATENTANWÄLTE
MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW
München, den 14. HRI J875
S/Lo - C 3597
CANADIAN PATENTS AND DEVELOPMENT LIMITED 275 Slater Street, Ottawa, K1A OR3
Kanada
Thermoionischer Emitter aus Lanthanstrontiumvanadaten
Die Erfindung betrifft thermoionische Emitter für Vorrichtungen wie Elektronenmikroskope, Abtastelektronenmikroskope und Hochleistungsvakuumröhren, die eine Elektronenquelle benötigen.
Derzeit besitzen thermoionische Emitter die Form von entweder indirekt beheizten, mit verschiedenen Oxiden von Erdalkalimetallen beschichteten Nickelkathoden oder von direkt beheizten Kathoden aus Komponenten wie Lanthanborid (LaBg). Lanthanhexaboridemitter sind in den US-Patentschriften 2 639 399 und 3 312 856 beschrieben.
Indirekt beheizte, oxidbeschichtete Kathoden sind gegenüber der Einwirkung von Luft sehr empfindlich, so daß sie für Vorrichtungen ungeeignet sind, in denen die Elektronenquelle demontierbar ist. Verbindungen wie Lanthanborid arbeiten zwar gut, jedoch ergaben sich Probleme bei der Herstellung von Kontakten zu dem Material, da eine Korrosion an .den Kontakten
DR. C. MANlTZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIPL.-ING. W. G R A M K O W ZINTRALKASSi IAYER. VOLKSiANKEN
β MÖNCHEN SS. ROBERT-KOCH-STRASSE t 7 STUTTGART 50 (IAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7370
TEL. (0891 32 43 11. TELEX 5-39673 PATMf SEELBERGSTR.33/35.TEL.(0711)86 73 61 POSTSCHECK: MÖNCHEN 77063 - 80S
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während ausgedehnter Betriebsperioden auftrat und ein gewisser Leistungsabbau über lange Zeitspannen auftrat.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten, direkt'oder indirekt beheizten, thermoionischen Kathode zur Herstellung eines Elektronenstrahls, welche einen niedrigen spezifischen Widerstand besitzt und einen Widerstand, der mit der Temperatur ansteigt, aufweist, wobei diese direkt oder indirekt beheizte Kathode im Temperaturbereich von 1200 bis 15OO 0C bei guter Stabilität für ausgedehnte Zeitspannen betrieben werden kann und wobei das Material des thermoionischen Emitters einen guten Kontakt mit Metall-Leitern besitzt.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient gemäß der Erfindung ein thermoionischer Emitter, der aus Lanthanstrontiumvanadat gebildet wird, welches aus Verbindungen La/·,, νSr/ sVO^ hergestellt wurde, worin χ der Anteil des Strontiums (Sr) ist, der in LaVO-eingebaut ist. Der Wert von χ liegt zwischen 0,01 und 0,4.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung sind:
Fig. 1 ein Querschnitt einer einfachen Montieranordnung für eine Kathode, und
Fig. 2 ein Querschnitt eines alternativen Aufbaues.
In der Fig. 1 ist ein thermoionischer Emitter aus einem Block von Material 10 gebildet, welches zwischen leitenden Metallplatten 11 durch federbelasteten Kontakt gehalten wird. Das leitende Metall kann Tantal, Wolfram oder Molybdän sein, da diese Metalle einen guten Kontakt mit dem Material 10 bilden und die Kontakte im allgemeinen frei von Korrosion sind. Der
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251Ί 3AQ
Emitter wird direkt beheizt, indem ein elektrischer Strom durch ihn durchgeschickt wird. Zahlreiche Elektroden werden gebildet und diese treten durch eine Öffnung in der Platte in die Apparatur ein, welche eine Elektronenstrahlquelle erfordert. Der Block des Materials 10 ist aus einem Länthanstrontiumvanadat der Formel: La,· Λ ν Sr VO7., worin χ der An-
V, I— X^ X 0
teil von in LaVO5, eingebautem Strontium ist, hergestellt. Es wurde gefunden, daß χ für einen optimalen Betrieb folgenden Wert besitzen sollte: 0,01 <. χ < 0,4. Typische Abmessungen für den Block sind 1 mm χ 2 mm χ 4 mm und eine Stärke von 0,025 cm für das kontaktierende Metall.
Die i'ig. 2 zeigt einen typischen, haarnadelförmigen Emitter 14 aus Lanthanstrontiumvanadat mit Molybdänblattkontakten 15-
Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung der Lanthanstrontiumvanadatverbindung wird im folgenden gegeben: Die erforderlichen Mengen von Lanthanoxalat, Lap(CpO.)^.9HpO , una Strontiumoxalat, SrCpO^ .HpO und Vanadiumpentoxid, VpO u, werden in einer Kugelmühle gemischt und unter einer Atmosphäre aus 15 c/o Wasserstoff und 35 % Argon bei 600 0C gebrannt. Die Brennperiode beträgt normalerweise 1 Stunde und reicht zur Entfernung von Wasser, COp und Sauerstoff aus den Verbindungen aus. Die gebrannten Materialien werden in der Kugelmühle gemahlen und dann bei etwa 1300 0C für 12 Stunden in einer Atmosphäre aus 85 % Argon und 15 % Wasserstoff gebrannt. Nach einer weiteren Kugelmühlenmahlung wird das gebrannte Material in Pellets unter hohem Druck überführt, und die Pellets (/tabletten) werden bei einer Temperatur im Bereich von 1700 bis 2100 0G für Zeiten von 10 Minuten bis 1 Stunde gebrannt. Dies wird geeigneterweise in einer Atmosphäre aus 15 % Wasserstoff - 85 % Argon oder in einem Vakuum unter Anwendung von
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Elektronenstrahl erhitzen oder durch Brennen in einem Molybdän- oder Wolf ramschif feilen, das in einem Hochfrequenzinduktionsofen erhitzt wird, durchgeführt werden.
Es wurde gefunden, daß der Einbau von Strontium in das emittierende Material den spezifischen Widerstand merklich vermindert und bewirkt, daß sich das Material wie ein Metall verhält, d. h, einen Widerstand besitzt, der mit der Temperatur ansteigt. Die Anwesenheit von Strontium ergibt weiterhin eine geringe thermoionische Austrittsarbeit, z. B. etwa 2,4eV für LaQ nSrQ ^ VCU5, wodurch die Kathoden bei niedriger Temperatur betrieben werden können. Piese Eigenschaften erlauben eine direkte elektrische Beheizung von kleinen Plättchen des Materials mit Ta^ W- oder Mo-Elektroden, die gegen entgegengesetzte Seiten der Plättchen gejDrefit sind. Vorläufige Versuche zeigen eine geringe Korrosion an den Kontakten und eine geringe Verschlechterung mit der Zeit, sowie die Möglichkeit von stabilen thermoionischen Emittern, die im Temperaturbereich von 1200 bis 1500 0C arbeiten» Die Kathoden können in kaltem Zustand ohne Verschlechterung des nachfolgenden Leistungsvermögens an Luft exponiert werden.
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Claims (1)

  1. Patentanspruch
    Thermoionischer Emitter für Elektronenstrahlvorrichtungen mit einem Aufbau, der beim direkten oder indirekten Beheizen Elektronen emittiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau aus der Verbindung Lanthanstrontiumvanadat gebildet wird, die aus Verbindungen
    La(i-x)SrxV03
    hergestellt wurde, worin χ der Anteil des in LaVO, eingebautem Strontium (Sr) ist und χ zwischen 0,01 und 0,4 liegt.
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    L e e r s e i t e
DE19752511340 1974-04-08 1975-03-14 Thermoionischer emitter aus lanthanstrontiumvanadaten Pending DE2511340A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/458,849 US3944866A (en) 1974-04-08 1974-04-08 Thermionic emitter of lanthanum strontium vanadates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2511340A1 true DE2511340A1 (de) 1975-10-16

Family

ID=23822334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752511340 Pending DE2511340A1 (de) 1974-04-08 1975-03-14 Thermoionischer emitter aus lanthanstrontiumvanadaten

Country Status (5)

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US (1) US3944866A (de)
JP (1) JPS5198947A (de)
CA (1) CA1028491A (de)
DE (1) DE2511340A1 (de)
GB (1) GB1461043A (de)

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DE3003250A1 (de) * 1980-01-30 1981-08-06 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Verfahren zum abtrennen von feststoffen aus phosphorsaeure

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Also Published As

Publication number Publication date
GB1461043A (en) 1977-01-13
CA1028491A (en) 1978-03-28
JPS5198947A (de) 1976-08-31
US3944866A (en) 1976-03-16

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